Météo Spatiale
Le vent solaire (particules) et le rayonnement invisible (en énergie électromagnétique) du Soleil sont responsables d'une météo spatiale (une "météo de l'espace") qui a un impact sur les usagers du spectre radio.
Tout comme la météo terrestre, cette météo spatiale fait l'objet d'observations et de prédictions.
Mesures de l'activité solaire
La mesure de l'activité solaire a historiquement pris 3 formes principales:
- Taches Solaires (sunspots): l'observation de zones noires visibles à la surface du Soleil a cours depuis des centaines d'années.
- Flux Radioélectrique Solaire (Solar Radio Flux): Après la Deuxième Guerre Mondiale, les scientifiques ont constaté que l'intensité du bruit radio, à une fréquence de 2.8 GHz (lambda 10.7cm), en provenance du Soleil avait une bonne corrélation avec le nombre de taches solaires.
- Rayons X (X-Rays): avec l'avènement de satellites géostationnaires de plus en plus sophistiqués, une mesure directe du rayonnement en rayons X est devenu possible.
Éruptions Solaires
Les éruptions solaires (solar flares), en fait de gigantesques explosions à la surface du Soleil, catapultent de l'énergie et des particules dans l'espace.
En mesurant le rayonnement en Rayons X, les scientifiques évaluent l'importance de ces éruptions.
Une éruption massive le 13 mars 1989 avait plongé la province de Québec dans le noir pour plusieurs heures après que l'énergie captée sur les (longues) lignes en provenance de la Baie James ait surchargé des circuits de protection; le reste du réseau, incapable de subvenir à la demande, était tombé hors-service dans un effet de domino.
Une autre éruption avait fait la manchette le 29 octobre 2003.
Géomagnétisme
Larousse définit le géomagnétisme comme " l'ensemble des phénomènes magnétiques liés au globe terrestre (on dit aussi magnétisme terrestre) ". Les éruptions solaires importantes perturbent le champ magnétique terrestre; ces perturbations portent le nom d'orage ou tempête magnétique.
Ces orages magnétiques peuvent avoir des effets désastreux sur l'infrastructure technologique et les communications.
L'activité solaire en chiffres
Un certain nombre de chiffres sont disponibles de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA, un service du gouvernement américain) ou du Centre canadien de météo spatiale ( Ressources naturelles - Canada )...
- Solar Flux Index: Le flux radioélectrique solaire est représenté par un nombre entre 50 et 300 qui fait état de la puissance du bruit radio solaire observé. Au delà de 150, de bonnes conditions apparaissent sur HF.
- K Index: une comparaison de l'activité géomagnétique sur une période de 3 heures par rapport à des conditions calmes (libres de perturbations). Une valeur de 0 indique le calme plat dans le champ magnétique terrestre tandis qu'un 9 signale une perturbation extrême. Un indice K de 2 ou moins est propice à la propagation HF car l'absorption sera minimale. Des valeurs de K élevées amènent des possibilités de propagation aurorale en VHF au prix d'absorption accrue sur le HF. Le chiffre pourra être accompagné d'une lecture en nanotesla (nT).
- A Index: une moyenne quotidienne (sur 24 heures, soit 8 observations aux 3 heures) de l'activité géomagnétique sur une échelle de 0 à 400 (quoique 100 soit déjà un nombre élevé). Alors que l'Indice K relate des conditions très récentes, l'Indice A sert plutôt de tendance à moyen terme.
- X-Rays: selon la densité en watts par mètre carré, le rayonnement sera dit de Classe A, B, C, M ou X (chacune suivie d'un multiplicateur numérique). Des éruptions de Classe M (moyenne) peuvent nuire brièvement (un évanouissement de quelques minutes) à la propagation radio; des évènements de Classe X (extra-large) peuvent causer de l'absorption pendant des heures sur une large portion de la planète exposée au Soleil.
- Sunspots: un nombre de 0 à 300 qui tient compte des taches solaires individuelles et du nombre de groupes de taches. Les maxima des 7 derniers cycles solaires se sont manifestés par des chiffres supérieurs à 100 mais des sommets à 50 ont aussi été observés dans les années 1800.
Le tableau suivant montre la relation entre les indices A et K;
par exemple, si 8 observations consécutives se chiffraient chacune avec un indice K = 2 (Agitée), la moyenne quotidienne résultante serait un Indice A = 7.
Indice A Indice K Activité géomagnétique
A = 0 K = 0 Calme
A = 2 K = 1 Calme
A = 3 K = 1 Calme
A = 4 K = 1 Entre calme et agitée
A = 7 K = 2 Agitée
A = 15 K = 3 Active
A = 27 K = 4 Active
A = 48 K = 5 Orage mineur
A = 80 K = 6 Orage modéré
A = 132 K = 7 Orage important
A = 208 K = 8 Orage violent
A = 400 K = 9 Orage extrême
Propagation radio
L'expérience acquise sur des années d'observation a permis de créer des algorithmes qui tentent de prévoir, à partir de données courantes et de leurs tendances, le comportement de la propagation radio.
Des logiciels pour ordinateurs personnels (par ex., W6ELProp™ de Sheldon C. Shallon W6EL ou des dérivés de VOACAP ) existent tout comme des outils de prédiction en ligne comme celui de Paul L Herrman N0NBH (Arizona)...
Notes:
- Un indice K élevé accroit la possibilité que des aurores puissent être observées à des latitudes plus éloignées du pôle. Un indice K de 6 serait requis pour que des aurores s'étendent jusqu'à Montréal.
- Pour un Indice K mesuré à Ottawa, cliquez ici.
- Des indices désignés Kp ou Ap sont dits "planétaires" ( des moyennes de plusieurs observatoires ).
Références:
Page sur la Propagation HF, Club radio amateur de Drummondville.
ARRL Technical Information page, Propagation.
Understanding Solar Indices, Ian Poole G3YWX. QST Septembre 2002.
HF Propagation tutorial, Bob Brown NM7M, foreword by Thierry Lombry ON4SKY.
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